Reacció química

Una reacció química és un procés que implica un canvi en l'estructura electrònica d'una o de diverses molècules, mitjançant el trencament i formació d'enllaços químics. Per exemple, diverses molècules poden reaccionar per formar-ne una altra (o diverses de diferents), o bé una sola molècula es pot descompondre en d'altres de més petites, o canviar la seva estructura interna. S'anomena reactius a les molècules que reaccionen, i productes a les que s'obtenen com a resultat de la reacció.

Un canvi químic fàcil d'observar es produeix quan es talla una poma per la meitat i deixant-la exposada a l'aire. En uns quants minuts, la superfície de la fruita s'enfosqueix perquè algunes de les substàncies que la formen reaccionen amb l'oxigen de l'aire i es transformen en altres de noves. Es pot retardar l'enfosquiment si s'humiteja la superfície que està tallada amb suc de llimona. La vitamina C que hi ha al suc de llimona és un antioxidant natural.

Per exemple, el metà pot reaccionar amb oxigen per formar diòxid de carboni i aigua (combustió).

CH4 + 2 O2 -> CO2 + 2 H2O

Una reacció química implica un canvi d'energia (o calor) del sistema, en passar de reactius a productes. Una reacció és exotèrmica si allibera energia, i endotèrmica si cal aportar-li energia perquè tingui lloc. Des d'un punt de vista termodinàmic, també cal tenir en compte el canvi d'entropia per predir si una reacció és espontània o no a una determinada temperatura (vegeu:Energia d'activació).

Les reaccions químiques es produeixen a una velocitat determinada, que depèn del tipus de reacció, de la temperatura, i de si el sistema conté un catalitzador o enzim que acceleri la reacció (vegeu cinètica molecular).

Tipus bàsics de reaccions 
Les reaccions es poden classificar segons el tipus d'interacció entre els reactius i el producte resultant.

Reacció de síntesi 

Les reaccions de síntesi són aquelles en les quals es forma una substància a partir de dos o més reactius.

Per exemple, la reacció entre ferro i sofre per formar sulfur de ferro (II).

Fe + S -> FeS

Reacció de descomposició 

Les reaccions de descomposició són aquelles en les quals una substància es descompon en unes altres de més senzilles.

Per exemple, la descomposició electrolítica de l'aigua permet d'obtenir oxigen i hidrogen en estat gasós.

2 H2O (l) -> 2 H2 (g) + O2 (g)

Reacció de desplaçament 
Les reaccions de desplaçament són aquelles en les quals hi ha una substitució d'un àtom que forma part d'una molècula per un altre àtom que estava sol, alliberant-se un dels àtoms que a l'inici formava part de la molècula. No sempre reacciona un àtom sol, en poden ser més segons les relacions d'estequiometria dels composts. Utilitzem la paraula "sol" per referir-nos a aquell àtom que no forma part de cap molècula.

Per exemple, la reacció entre ferro metàl·lic (Fe) i sulfat de coure (CuSO₄) provoca un intercanvi entre els dos àtoms metàl·lics (ferro i coure), donant lloc a la formació de sulfat de ferro (FeSO₄) i coure metàl·lic (Cu).

Fe (s) + CuSO4 (aq) -> Cu (s) + FeSO4

Reacció de doble desplaçament 
Les reaccions de doble desplaçament són aquelles en les quals els àtoms o ions components de les substàncies reaccionen i intercanvien la posició en aquestes substàncies.

Per exemple, el nitrat de plata (AgNO3) reacciona amb el clorur de sodi (NaCl) i es forma clorur de plata (AgCl) i nitrat de sodi (NaNO3). De manera simplificada, podem dir que a plata (Ag) i el sodi (Na) s'han intercanviat de posició.

AgNO3 + NaCl -> AgCl + NaNO3

Referències

Bibliografia